Question

Во сколько раз увеличится КПД идеального теплового двигателя, если температура нагревателя повысится от 400 до 600 К? Температура холодильника 300К.

Answer 1

n = T1-T2/T1

 

n1=400K-300K/400K = 0.25

 

n2= 600-300/600 = 0.5

 

n1/n2 = 0.25/0.5 = 5  n2 = n1/5  т е уменьшится в 5 раз) удачи))

Answer 2

Для ответа на этот вопрос, необходимо знать уравнение КПД идеального теплового двигателя.

КПД (η) идеального теплового двигателя определяется как разность между работой (W) источника тепла и работой (W) холодильника, деленной на работу источника тепла:

η = (W_источника - W_холодильника) / W_источника

В данном случае, работа источника тепла (W_источника) будет определяться как разность между теплом, полученным от нагревателя (Q_источника), и теплом, отданным холодильнику (Q_холодильника):

W_источника = Q_источника - Q_холодильника

Тепловой поток (Q) определяется как произведение теплоемкости вещества (C) на разницу температур (ΔT):

Q = C * ΔT

Таким образом, теплота, получаемая от нагревателя (Q_источника) будет равна:

Q_источника = C_источника * ΔT_источника

А теплота, отдаваемая холодильнику (Q_холодильника) будет равна:

Q_холодильника = C_холодильника * ΔT_холодильника

Подставим значения в уравнение КПД:

η = (Q_источника - Q_холодильника) / Q_источника

Сократим уравнение:

η = (C_источника * ΔT_источника - C_холодильника * ΔT_холодильника) / (C_источника * ΔT_источника)

Теперь подставим значения:

C_источника - теплоемкость нагревателя ΔT_источника - разница температур нагревателя (600 К - 400 К = 200 К) C_холодильника - теплоемкость холодильника ΔT_холодильника - разница температур холодильника (300 К - 400 К = -100 К)

Так как значение ΔT_холодильника отрицательное, то это означает, что холодильник получает тепло от нагревателя.

Теперь подставим значения:

η = (C_источника * 200 - C_холодильника * (-100)) / (C_источника * 200)

После сокращения уравнения, получим:

η = (C_источника * 200 + C_холодильника * 100) / (C_источника * 200)

Таким образом, чтобы узнать во сколько раз увеличится КПД идеального теплового двигателя, необходимо знать значения теплоемкостей нагревателя и холодильника (C_источника и C_холодильника).